采油井井口取样器的制作方法

1.本发明涉及采油工程领域，进一步的，涉及一种采油井井口取样器，尤其涉及一种能够定量取样的采油井井口密封取样器。


背景技术：

2.目前，油田多采用井口取样、全质量化验方式对采油井含水进行检测，而井口取样装置多采用针形阀门或闸板阀门等，在取样过程中存在缺点和不足是：
3.一、在排放过程中，伴生气中的h2s等有毒、有害气体，对操作人员存在中毒的安全隐患，并且排放大气中造成环境污染；
4.二、在外排油污过程中，会造成清污困难以及后期处理成本过高的问题；
5.三、井口取样阀门安装不规范，存在一定安全隐患，且井口取样阀门内残留的油液无法彻底排净，造成化验精度差的问题，影响油井生产数据分析和管理；
6.四、采用目测的方法对量取油液的取样量，造成取样重量不达标，影响定期化验含水分析，造成重复取样，增加无效工作量，增加工作人员的劳动强度，且工作效率低。
7.针对相关技术中采油井井口取样装置使用效果不佳的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
8.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种采油井井口取样器，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种采油井井口取样器，实现对油液的定量取样，降低取样的工作强度、提高取样效率，且实现定量取样，取样精度大大提高。
10.本发明的另一目的在于提供一种采油井井口取样器，取样后能够将油液充分排出，避免内部残存油液造成的检测误差，而且避免残存油液在取样器内冻结，防止取样器受损，其使用寿命大大延长，适于野外现场的取样作业。
11.本发明的目的可采用下列技术方案来实现：
12.本发明提供了一种采油井井口取样器，包括内部形成有第一容液腔的取样器主体，所述取样器主体的顶部和底部分别开设有与所述第一容液腔相连通的进液口和排液口，所述进液口与井口出液管线连接，所述进液口处和所述排液口处分别设置有进液阀和排液阀；
13.所述第一容液腔的内部设置有活塞，通过控制所述活塞在所述第一容液腔内滑动，以挤压所述第一容液腔内的取样液从所述排液口排出。
14.在本发明的一较佳实施方式中，所述采油井井口取样器还包括排液控制杆，所述排液控制杆的连接端与所述活塞连接，所述排液控制杆的控制端伸出至所述第一容液腔的外部，以通过所述排液控制杆控制所述活塞滑动。
15.在本发明的一较佳实施方式中，所述第一容液腔在所述取样器主体的内部沿水平
方向延伸，所述活塞能沿所述第一容液腔的延伸方向滑动，所述活塞的外壁与所述第一容液腔的内壁紧密贴合；
16.所述进液口和所述排液口均与所述第一容液腔的内部且远离所述排液控制杆的控制端的一侧相连通。
17.在本发明的一较佳实施方式中，所述取样器主体上设置有第一压盖，所述第一压盖与所述取样器主体密封连接，所述排液控制杆上远离所述活塞的一端穿过所述第一压盖并伸出至所述第一容液腔的外部。
18.在本发明的一较佳实施方式中，所述第一容液腔的内部设置有支撑环，所述支撑环的环形外缘与所述第一容液腔的内壁连接，所述排液控制杆上远离所述活塞的一端依次穿过所述支撑环和所述第一压盖并伸出至所述第一容液腔的外部。
19.在本发明的一较佳实施方式中，所述排液控制杆上远离所述活塞的一端设置有第一手轮。
20.在本发明的一较佳实施方式中，所述排液控制杆为丝杠，所述第一压盖和所述支撑环上分别设置有与所述排液控制杆相配合的螺纹孔，所述排液控制杆分别与所述第一压盖和所述支撑环螺纹连接。
21.在本发明的一较佳实施方式中，所述采油井井口取样器还包括控制所述进液阀升降位置的进液控制杆，所述进液控制杆上套设有齿轮，所述进液阀上沿竖直方向设置有齿条，所述齿轮上的齿牙与所述齿条上的齿牙相啮合，转动所述进液控制杆带动所述进液阀进行升降运动，以控制所述进液口的通断。
22.在本发明的一较佳实施方式中，所述进液阀包括阀头、沿竖直方向设置的第一连杆和沿水平方向设置的第二连杆，所述齿条设置于所述第一连杆的外壁上，所述取样器主体的内部形成有容置腔，所述第一连杆的下部能上下移动地设置于所述容置腔内，所述进液控制杆上设置有所述齿轮的一端设置于所述容置腔内，且所述进液控制杆与所述第一连杆之间通过所述齿轮和所述齿条配合连接；
23.所述第一连杆的顶端位于所述容置腔的外部且与所述第二连杆的一端连接，所述第二连杆的另一端与所述阀头连接，当所述阀头上移时，所述第一容液腔通过所述进液口与所述井口出液管线相连通；当所述阀头下移时，所述阀头进入至所述进液口内，以对所述进液口进行封堵。
24.在本发明的一较佳实施方式中，所述第一连杆与所述第二连杆为一体成型。
25.在本发明的一较佳实施方式中，所述取样器主体上设置有第二压盖，所述第二压盖与所述取样器主体密封连接，所述进液控制杆上远离所述进液阀的一端穿过所述第二压盖并伸出至所述容置腔的外部。
26.在本发明的一较佳实施方式中，所述进液控制杆上远离所述进液阀的一端设置有第二手轮。
27.在本发明的一较佳实施方式中，所述阀头为沿竖直方向设置的柱状结构，所述阀头的顶端固定于所述第二连杆上，所述阀头上固定套设有密封圈，所述阀头对所述进液口封堵状态下，所述密封圈的外壁与所述进液口的内壁紧密贴合。
28.在本发明的一较佳实施方式中，所述采油井井口取样器还包括容液罩，所述容液罩罩设于所述取样器主体的顶部，所述容液罩的内部形成有与所述进液口相连通的第二容
液腔，所述进液阀位于所述第二容液腔的内部，所述第二容液罩上开设有与所述第二容液腔相连通的容液罩进口，所述容液罩进口与所述井口出液管线连接。
29.在本发明的一较佳实施方式中，所述容液罩进口处设置有安装法兰。
30.在本发明的一较佳实施方式中，所述排液阀为沿水平方向设置的柱状结构，所述排液阀与所述取样器主体能滑动地连接，所述排液阀的一端沿所述排液口的径向穿过所述排液口，以对所述排液口进行封堵，所述排液阀的另一端位于所述取样器主体的外部。
31.在本发明的一较佳实施方式中，所述排液阀上位于所述取样器主体外部的一端设置有第三手轮。
32.在本发明的一较佳实施方式中，所述排液口的下方设置有顶部开口的接液盒，所述接液盒的顶部开口与所述排液口相连通。
33.在本发明的一较佳实施方式中，所述取样器主体的底部设置有滑道，所述接液盒的顶部边缘能滑动地嵌设于所述滑道内。
34.由上所述，本发明的采油井井口取样器的特点及优点是：在取样器主体的内部形成有第一容液腔，在取样器主体上开设有与第一容液腔相连通的进液口和排液口，并在进液口处和排液口处分别设置进液阀和排液阀，第一容液腔的内部能滑动地设置有活塞，在取样过程中，控制进液阀打开、排液阀关闭，井口出液管线中的取样液通过进液口流入至第一容液腔中，通过控制活塞的位置从而调节第一容液腔的容液量，完成对取样液的定量取样，降低取样的工作强度、提高取样效率，提高取样精度；在取样液外排过程中，控制进液阀关闭、排液阀打开，并控制活塞向靠近排液口方向滑动，以对第一容液腔内的取样液进行挤压并从排液口排出，从而保证取样液的充分排出，避免了由于第一容液腔中残存有取样液而造成的检测误差，而且避免残存的取样液在取样器内冻结，保证了取样器长期处于稳定的工作状态，延长取样器的使用寿命，尤其适于环境恶劣等野外现场的取样作业。
附图说明
35.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
36.其中：
37.图1：为本发明采油井井口取样器的结构示意图。
38.图2：为本发明采油井井口取样器中进液控制杆与进液阀连接位置的结构示意图。
39.图3：为本发明采油井井口取样器在进液状态下的结构示意图。
40.图4：为本发明采油井井口取样器在排液状态下的结构示意图。
41.本发明中的附图标号为：
42.1、取样器主体；
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101、第一容液腔；
43.102、进液口；
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103、排液口；
44.104、滑道；
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105、容置腔；
45.2、容液罩；
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201、第二容液腔；
46.202、容液罩进口；
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3、排液控制杆；
47.4、活塞；
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5、第一手轮；
48.6、第一压盖；
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7、支撑环；
49.8、进液阀；
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801、第一连杆；
50.802、第二连杆；
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803、阀头；
51.804、齿条；
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9、密封圈；
52.10、进液控制杆；
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1001、齿轮；
53.11、第二手轮；
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12、第二压盖；
54.13、排液阀；
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14、第三手轮；
55.15、接液盒；
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16、安装法兰。
具体实施方式
56.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
57.如图1所示，本发明提供了一种采油井井口取样器，该采油井井口取样器包括取样器主体1，在取样器主体1的内部形成有第一容液腔101，在取样器主体1的顶部开设有与第一容液腔101相连通的进液口102，在取样器主体1的底部开设有与第一容液腔101相连通的排液口103，进液口102与井口出液管线连接，进液口102处设置有能控制进液口102通断的进液阀8，排液口103处设置有能控制排液口103通断的排液阀13；在第一容液腔101的内部能滑动地设置有活塞4，通过控制活塞4在第一容液腔101内滑动，以挤压第一容液腔101内的取样液从排液口103排出。
58.本发明在取样过程中，控制进液阀8打开、排液阀13关闭，井口出液管线中的取样液通过进液口102流入至第一容液腔101中，通过控制活塞4在第一容液腔101内滑动的位置，从而对第一容液腔101的容液量进行调控，即可完成对取样液的定量取样，降低取样的工作强度、提高取样效率，提高取样精度；在取样液外排过程中，控制进液阀8关闭、排液阀13打开，并控制活塞4向靠近排液口103方向滑动，以通过活塞4对第一容液腔101内的取样液进行挤压并从排液口103排出，从而保证取样液的充分排出，避免了由于第一容液腔101中残存有取样液而造成的检测误差，而且避免残存的取样液在取样器内冻结，保证了取样器长期处于稳定的工作状态，延长取样器的使用寿命，尤其适于环境恶劣等野外现场的取样作业。
59.在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，采油井井口取样器还包括排液控制杆3，排液控制杆3的两端分别为连接端和控制端，排液控制杆3的连接端与活塞4连接，排液控制杆3的控制端伸出至第一容液腔101的外部，以通过排液控制杆3控制活塞4在第一容液腔101内滑动。
60.进一步的，在排液控制杆3上标注有刻度，从而便于工作人员确定活塞4在第一容液腔101内的位置，进而确定第一容液腔101的容液量，达到定量取样的目的。
61.具体的，如图1所示，第一容液腔101为在取样器主体1的内部沿水平方向延伸的圆柱形腔室，活塞4能沿第一容液腔101的延伸方向滑动地设置于第一容液腔101内，活塞4的外壁与第一容液腔101的内壁紧密贴合；进液口102和排液口103均与第一容液腔101的内部且远离排液控制杆3的控制端的一侧相连通，从而确保活塞4能够将第一容液腔101内的取样液充分挤压至排液口103一侧，以保证取样液充分排出。
62.在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，取样器主体1上设置有对排液控制杆3与取样器主体1的连接位置进行密封的第一压盖6，第一压盖6与取样器主体1密封连接，排
液控制杆3上远离活塞4的一端(即：排液控制杆3的控制端)穿过第一压盖6并伸出至第一容液腔101的外部，通过第一压盖6保证排液控制杆3与取样器主体1的连接位置良好的密封性。
63.进一步的，如图1所示，第一容液腔101的内部设置有支撑环7，支撑环7的环形外缘与第一容液腔101的内壁连接，排液控制杆3上远离活塞4的一端依次穿过支撑环7和第一压盖6并伸出至第一容液腔101的外部，通过支撑环7对排液控制杆3起到支撑的作用，提高排液控制杆3的稳定性。
64.进一步的，如图1所示，排液控制杆3上远离活塞4的一端设置有第一手轮5，通过第一手轮5便于工作人员对排液控制杆3进行操控。
65.进一步的，排液控制杆3可为但不限于丝杠，在第一压盖6和支撑环7上分别设置有与排液控制杆3相配合的螺纹孔，排液控制杆3分别与第一压盖6和支撑环7螺纹连接，通过旋转排液控制杆3调节其进入第一容液腔101内的长度，进而控制活塞4在第一容液腔101内的位置。
66.在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2所示，采油井井口取样器还包括进液控制杆10，通过进液控制杆10对进液阀8的升降位置进行控制，进液控制杆10上套设有齿轮1001，进液阀8上沿竖直方向设置有齿条804，齿轮1001上的齿牙与齿条804上的齿牙相啮合，转动进液控制杆10带动进液阀8进行升降运动，以控制进液口102的通断。
67.具体的，如图1、图2所示，进液阀8包括阀头803、沿竖直方向设置的第一连杆801和沿水平方向设置的第二连杆802，齿条804沿竖直方向固定设置于第一连杆801的外壁上，在取样器主体1的内部还形成有与第一容液腔101相隔离的容置腔105，第一连杆801的下部能上下移动地设置于容置腔105内，进液控制杆10上设置有齿轮1001的一端设置于容置腔105内，且进液控制杆10与第一连杆801之间通过齿轮1001和齿条804配合连接；第一连杆801的顶端位于容置腔105的外部且与第二连杆802的一端连接，第二连杆802的另一端与阀头803连接，当控制阀头803上移时，第一容液腔101通过进液口102与井口出液管线相连通，井口出液管线内的取样液即可流入至第一容液腔101内；当控制阀头803下移时，阀头803进入至进液口102内，以对进液口102进行封堵。
68.进一步的，第一连杆801与第二连杆802可为但不限于一体成型。
69.进一步的，如图1所示，取样器主体1上设置有对进液控制杆10与取样器主体1的连接位置进行密封的第二压盖12，第二压盖12与取样器主体1密封连接，进液控制杆10上远离进液阀8的一端穿过第二压盖12并伸出至容置腔105的外部，通过第二压盖12保证进液控制杆10与取样器主体1的连接位置良好的密封性。
70.进一步的，如图1所示，进液控制杆10上远离所述进液阀8的一端设置有第二手轮11，通过第二手轮11便于工作人员对进液控制杆10进行操控。
71.进一步的，如图1所示，阀头803为沿竖直方向设置的圆柱状结构，阀头803的顶端固定于第二连杆802上，阀头803上固定套设有密封圈9，阀头803对进液口102封堵状态下，密封圈9的外壁与进液口102的内壁紧密贴合，从而确保阀头803对进液口102封堵状态下良好的密封性，避免有取样液渗入至第一容液腔101内。
72.在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，采油井井口取样器还包括容液罩2，容液罩2罩设于取样器主体1的顶部，容液罩2的内部形成有与进液口102相连通的第二容液腔
201，进液阀8位于第二容液腔201的内部，第二容液罩2上开设有与第二容液腔201相连通的容液罩进口202，容液罩进口202与井口出液管线连接。
73.进一步的，如图1所示，容液罩进口202处设置有安装法兰16。
74.在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，排液阀13为沿水平方向设置的圆柱状结构，排液阀13与取样器主体1能滑动地连接，排液阀13的一端沿排液口103的径向穿过排液口103，以对排液口103进行封堵，排液阀13的另一端位于取样器主体1的外部。
75.进一步的，如图1所示，排液阀13上位于取样器主体1外部的一端设置有第三手轮14，通过第三手轮14便于工作人员对排液阀13进行操控，进而控制排液口103的通断。
76.在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，排液口103的下方设置有顶部开口的接液盒15，接液盒15的顶部开口与排液口103相连通，对外排出的取样液直接排入至接液盒15中。
77.进一步的，如图1所示，取样器主体1的底部设置有滑道104，接液盒15的顶部边缘设置有凸台，凸台能滑动地嵌设于滑道104内，从而可将接液盒15可拆卸地安装于取样器主体1的底部。
78.本发明的采油井井口取样器的使用过程为：
79.步骤s1：用棉纱将排液口103擦拭干净；
80.步骤s2：将取样液盛装容器(取样袋或者取样桶)放置于接液盒15中，并将接液盒15通过滑道104安装于取样器主体1的下部，取样液盛装容器的开口对准排液口103；
81.步骤s3：如图3所示，旋转进液控制杆10，控制进液阀8上移，进液口102将第一容液腔101与井口出液管线相连通，此时排液阀13处于闭合状态；
82.步骤s4：正向、反向反复多次旋转排液控制杆3，使活塞4在第一容液腔101内完成多次吸液、排液动作，从而确保通过井口出液管线流入至第一容液腔101内的取样液为“新鲜”产出液(即：非原第一容液腔101内或者井口出液管线内留存的)；
83.步骤s5：根据需要的取样液的量，控制活塞4在第一容液腔101内停止的位置，取样液流入至第一容液腔101内；
84.步骤s6：旋转进液控制杆10，控制进液阀8上的阀头803下移至进液口102内，进液阀8关闭；
85.步骤s7：如图4所示，控制排液阀13打开，旋转排液控制杆3，使活塞4向排液口103方向滑动，并挤压取样液从排液口103处排出，流入至取样液盛装容器内；
86.步骤s8：控制排液阀13关闭，取出取样液盛装容器，并用棉纱将排液口103擦拭干净，完成取样作业。
87.本发明的采油井井口取样器的特点及优点是：
88.一、该采油井井口取样器通过控制活塞4在第一容液腔101内滑动的位置，从而对第一容液腔101的容液量进行调控，即可完成对取样液的定量取样，降低取样的工作强度、提高取样效率，提高取样精度。
89.二、该采油井井口取样器通过活塞4对第一容液腔101内的取样液进行挤压并从排液口103排出，从而保证取样液的充分排出，避免了由于第一容液腔101中残存有取样液而造成的检测误差，而且避免残存的取样液在取样器内冻结，保证了取样器长期处于稳定的工作状态，延长取样器的使用寿命，尤其适于环境恶劣等野外现场的取样作业。
90.三、该采油井井口取样器实现了密闭、定量、降低含水误差、防冻、防盗等功能，使井口取样安全、环保，并降低了取样和化验的劳动强度，从而提高油井取样工作效率。
91.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。